第3章透镜及其应用.doc
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1、第三章透镜及其应用第一节 透镜教学目标一、知识目标1.了解什么是凸透镜,什么是凹透镜,了解透镜的焦点、焦距.2.了解凸透镜和凹透镜对光的作用.二、水平目标1.通过观察凸透镜和凹透镜的实物及板图,得出两种透镜的两种不同构造,培养学生通过观察时抓住事物本质特征,通过观察能够识别不同事物的不同特点的水平.2.通过实验培养学生研究、探索新问题的水平.三、德育目标1.通过研究透镜的作用及特殊光线的作图,对学生实行色彩美和线条美的教育.2.通过教师、学生的双边教学活动,培养学生学习物理的兴趣,能保持对自然界的好奇,初步领略自然现象的美好与和谐.教学重点通过观察和实验,了解什么是凸透镜和凹透镜及对光的作用.
2、教学难点指导学生对实验实行仔细观察、分析,最后通过概括得出结论.教学方法观察法、讨论法、实验法.教学用具透镜一组、光具座、光源、老花镜、近视镜、饮料瓶(无色透明、表面没有波纹、去底去瓶口上部)、香、火柴、实物投影仪、激光演示器、手电筒.课时安排1课时教学过程一、创设情境,提出问题,引入新课同学们都见过放大镜,利用放大镜我们能够看清用肉眼看不清的小字;有些同学的视力不好,配上合适的眼镜就能够看清本来看不清的物体;假日外出旅游,用照相机能够把美丽的自然风光留为永恒的记忆;上课时,老师能够把教学内容事先绘制在胶片上用投影打在幕布上,方便了课堂教学;医院化验室的医生,在显微镜下能够看见血液中的各种细胞
3、;科学家们利用巨大的天文望远镜来观察,接收来自宇宙的信息,通过对这些信息的分析,人们对宇宙越来越了解.前边所说的放大镜的镜片、眼睛的镜片、照相机的镜头、投影机、显微镜、望远镜等仪器的镜头,都是由透镜组成的.今天,我们就来研究透镜,同学们想了解相关透镜的哪些问题?生甲什么叫透镜?生乙近视眼镜和远视眼镜的镜片一样吗?若不一样,它们由什么透镜组成?生丙透镜对光有什么作用?师看来同学们对透镜很有兴趣,提出这么多的问题,要想得出答案,我们就要通过探究和实验来获得.二、实行新课教学探究什么叫凸透镜(convex lens)?什么叫凹透镜(concave lens)?师在我们的桌子上都有一盒透镜,它们的表面
4、是球面的一部分.同学们认真观察,不要用手摸,看有什么不同,能分几类,找出它们的特征.生学生们在仔细观察、讨论,并实行比较.师通过观察和讨论,概括出它们的特征.生甲透镜有两面往里凹的,也有往外凸的.生乙透镜能够分为两类.生丙一类是两面往外凸,也就是中间厚边缘薄.生丁另一类是两面往里凹,也就是中间薄,边缘厚.生戊中间厚,边缘薄的叫凸透镜(convex lens).生己中间薄,边缘厚的叫凹透镜(concave lens).师通过大家的观察、讨论和概括,我们理解了凸透镜和凹透镜.(一)什么叫凸透镜?什么叫凹透镜?中间厚、边缘薄的叫凸透镜(convex lens),中间薄,边缘厚的叫凹透镜(concav
5、e lens).(板书)师凸透镜和凹透镜生活中常用到,我们桌子上放着协助人们矫正视力,保护眼睛的近视眼镜的镜片和远视眼镜的镜片,看看它们是什么透镜(lens)?生甲远视镜的镜片是凸透镜.生乙近视镜的镜片是凹透镜.师学生们判断的很对,看投影,看看它们中哪些是凸透镜;哪些是凹透镜?图3.12 主光轴和光心是研究透镜时常用的两个科学术语图3.11 凸透镜和凹透镜生甲图中甲是凸透镜.生乙图中是凹透镜的是乙图.再看(课本板图3.12所示),这是研究透镜时常用的两个科学术语,主光轴和光心.组成透镜的两个球的球心连线叫主光轴.在主光轴上有一个特殊的点,通过它的光线传播方向不变,这个点叫透镜的光心,能够认为透
6、镜的光心就在透镜的中心.想想做做师同学们现在从透镜盒中拿出一个凸透镜,正对着太阳光,再把一张纸放在它的另一侧,来回移动,观察有什么变化?生甲有亮点.师亮点是怎么形成的?生甲“亮点”亮说明它的光进入我们眼睛中的多.生乙太阳光通过凸透镜都聚到亮点上.师他们分析的特别好,咱们为他们鼓掌!现在,让光斑变得最小,最亮.测量这个最小、最亮的光斑到凸透镜的距离,记录下来,换另一个凸透镜,重做上面的实验.再换一个凹透镜,重做上面的实验,纸上能够得到很小、很亮的光斑吗?这说明了什么?生甲用凹透镜无论如何移动,都得不到很小、很亮的光斑.生乙亮点是光会聚的.生丙凹透镜不能使光会聚.生丁凸透镜能使太阳光会聚.生戊凹透
7、镜不能使太阳光会聚.师同学们回答得非常好,这些现象说明凸透镜和凹透镜对光线有不同的作用.但是因为我们观察不到光的传播路径,所以为了对这个问题作进一步的研究,我们来设计一个实验.做法一:把凸透镜放在光具座上,让光源正对照过去,移动光屏,有亮点.再换凹透镜重做,将怎么移动光屏都没亮点.做法二:将无色透明饮料瓶放在水平桌面上,在瓶中放置点燃的香头,在上面要放凸透镜或凹透镜,这就形成一个“烟室”,用手电筒对准透镜照射,适当调节手电筒和透镜的距离,观察透镜对光的作用,看到通过凸透镜的光相互靠拢,通过凹透镜的光相互远离.做法三:用激光演示器将平行光射向凸透镜和凹透镜,观察到经过凸透镜的光相互靠拢,经过凹透
8、镜的光相互远离.师同学们刚才设计的方法都很好,也可行,我们来拍手表示祝贺.(二)凸透镜对光有会聚作用,凹透镜对光有发散作用(板书)师射到地面的太阳光是相互平行的,叫做平行光,看投影(课本图3.14所示),凸透镜能使平行于主光轴的光会聚在一点,这个点叫做焦点(focas),用“F”字母表示,焦点到光心的距离叫做焦距(focal length).用“f”字母表示.(课本图3.15所示)凹透镜使平行于主光轴的光线发散,它没实焦点,但通过凹透镜的光反向延长也可以交在主光轴上一点,这点是凹透镜的虚焦点.动手动脑学物理1.拿一两个凸透镜试一试,怎样可以测得凸透镜的焦距.方法(1):拿一个凸透镜正对着太阳光
9、,让光通过凸透镜照到白纸上,移动凸透镜使光斑很小很亮,用刻度尺量出光斑到凸透镜的距离.方法(2):在光具座上,让光源的光正照到凸透镜,移动光源和光屏,找出光屏上有很小很亮的点,用刻度尺测出光屏与凸透镜的距离.2.如图A、B是两个直径相同的凸透镜,它们的焦距分别是3 cm和5 cm,按照实际尺寸画出平行光经过它们之后的径迹,哪个凸透镜使光偏折得更多些?学生们作图,教师巡视,并进行指导.师同学们都很认真,现在从图中能得出什么结论?生甲图A偏折得厉害,图B偏折得不厉害.生乙焦距的长短反映了凸透镜会聚作用的强弱,焦距短的会聚作用强.生丙凸透镜表面的凸起程度决定了它的焦距的长短:表面越凸,焦距越短,每个
10、凸透镜的焦距是一定的.3.要想利用凸透镜使小灯泡发出的光变成平行光,应该把小灯泡放在凸透镜的什么位置?试试看,你在解决这个问题的时候实际利用了前面学过的什么原理?先猜测一下.生甲把小灯泡放在大于一倍焦距之外.生乙把小灯泡放在一倍焦距之内.生丙把小灯泡放在焦点处.师学生们都猜想,想不想知道你猜得是否正确,那么我们通过实验来证实,并说出理由.方法(1):用激光演示器从焦点外射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光.方法(2):用激光演示器从焦点内射向凸透镜的光,通过凸透镜的光没变为平行光.方法(3):用激光演示器从焦点射向凸透镜的光,通过凸透镜后变为平行光.师通过实验得出什么结论?它利用了什么?
11、生甲经过焦点的光通过凸透镜后变成平行光.生乙这是利用了前面学过的光路是可逆的知识.生丁光通过凸透镜两侧表面发生折射.折射时光路是可逆的.平行于主光轴的光通过凸透镜要会聚到焦点处,那么,焦点处射出的光通过凸透镜就会平行于主光轴出来.三、知识小结本节课我们学习了以下内容:1.我们认识了凸透镜和凹透镜,而且知道了凸透镜的焦点和焦距.2.凸透镜能使跟主光轴平行的光线会聚在焦点上.3.凸透镜能产生平行光.但是,凹透镜却能使平行光发散.四、布置作业P57动手动脑学物理1、2、3写到作业本上.五、板书设计第二节 生活中的透镜教学目标一、知识目标1.了解透镜在日常生活中的应用.2.知道照相机、幻灯机、放大镜成
12、的像.二、能力目标1.通过制作模型照相机培养学生的动手能力.2.通过对照相机、投影仪、放大镜所成的像的分析,逐步培养学生运用所学基础知识解决实际问题的能力.3.通过观察与实验,有意识地培养学生分析与综合的思维方法.三、德育目标1.通过模拟相机的制作和使用,使学生获得成功的喜悦.2.通过学习照相机、投影仪、放大镜激发学生对科学的求知欲,使学生乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,初步建立将科学技术应用于实际的意识.教学重点通过观察和制作,使学生在头脑中形成透镜及其成像的丰富、具体的感性认识.教学难点通过观察照相机、投影仪、放大镜的像,再经过分析、综合、最后得出它们成的像.教学方法观察法、分析
13、法、讨论法.教学用具照相机、投影仪、幻灯机、放大镜、硬纸板、凸透镜、半透明塑料薄膜或蜡纸、毛玻璃.课时安排1课时教学过程一、创设情境、提出问题、导入新课节日家人团聚或外出旅游,总要留影作纪念.摄影师用照相机拍出美丽的风光,动人的场景.使人们从照片中感到美的享受和启迪.这就需要照相机,你们想了解它吗?我们通过观察走近它,认识它.二、新课教学生甲我很想知道照相机为什么能照像?生乙照相机前面的镜头是什么透镜?生丙照相机的构造是什么样的?生丁为什么同样的照相机能照全景和不是全景的像?生戊为什么像片中景物比实物小?生己有时拍出的像很白,有时拍出的很暗,这是怎么回事?生庚为什么我们常用的照相机叫傻瓜相机?
14、师这些问题通过对照相机的观察和我让你们收集的资料,看看能否得出结论.生甲照相机前面镜头是凸透镜.生乙想拍全景离景远点,想拍人大点离人近点.生丁光线强拍出的像发白,光线弱拍出的暗.生戊照相机由镜头、机箱、调焦环、光圈、胶片等组成.生己光经过照相机镜头后会聚在胶片上,形成一个像,这个像冲洗出来就是照片.生庚怎么落在胶片上?是因为胶片上涂着一层对光敏感的物质,通过镜头的光在胶片上曝光后发生化学变化,物体的像就被记录在胶片上,经过显影、定影后成为底片,再用底片冲印就可以得到相片.师大家准备的资料很全,也很好.我们知道了照相机的构造.要想了解它的使用方法,下节课我们再说.想不想做一个,如何做?学生们兴趣
15、很浓、相互讨论、研究方案.想想做做方案一:用两个粗细相近的长方形纸筒,使一个纸筒刚好能套入另一个,在大的纸筒前面固定一个凸透镜,在小的纸筒前面,固定一个半透明塑料薄膜作为屏幕,把纸筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒,就制成了模拟照相机.方案二:用硬纸板圈成两个直径大小相近的,长约15 cm的圆纸筒,使一个纸筒刚好能够套入另一个,在直径较大的纸筒前面,固定一个凸透镜,在直径较小的纸筒前面,固定一个屏幕.把较小的圆筒有屏幕的一端朝里,套入较大的圆筒内,这样模拟照相机就做成了.师这两个方案都很好,也可行,现在我们按照方案制作好后,对准某个人或物体,拉动纸窗改变透镜和屏幕之间的距离,能观察到什么?生甲
16、看到一个缩小的、倒立的清晰的像.师大家做的很认真,观察的也仔细,现在看投影. 照机机原理图(一)照相机照相机的镜头相当于一个凸透镜.来自物体的光经过照相机镜头后会聚到胶卷上,形成一个倒立、缩小的像.(板书)师教学中常用到投影仪,现在观察它的结构,想想使用它有什么优点?学生们分组观察,教师指导,看投影课本图3.24,介绍结构生甲投影仪由灯泡、投影片、镜头、平面镜、屏幕组成.演示把投影仪上的平面镜(反光镜)取下,投影片放到载物台上(正放),调节镜头,在天花板上就能得到投影片上图案的像,再把反光镜安上,把图案打到屏幕上.师仔细观察,得出结论,并说出使用投影仪的优点.生甲天花板上得到一个倒立、放大的像
17、.生乙用平面镜使像反射到屏幕上.生丙投影仪可以把文字直接书写在透明胶片上,使用方便.生丁实物投影仪能直接投影实物.师大家观察的很仔细,回答得也很好.我们鼓掌进行勉励.师在我们桌子上还有一个仪器,它叫幻灯机,观察实物和挂图了解它的构造和能成的像.生甲幻灯机由镜头、画片框、聚光镜、光源和反光镜、机箱等构成.生乙幻灯机的镜头相当于一个凸透镜.生丙反光镜是凹镜.生丁光源发出的光经反光镜和聚光镜作用后集中射向幻灯片.生戊幻灯片倒插,在屏幕上才有正立、放大的像.生己幻灯机能成倒立、放大的像.生庚幻灯机成的像与投影仪一致,都是倒立、放大的像.生辛幻灯机有专用幻灯片.师投影仪和幻灯机都能成倒立、放大的像,但投
18、影仪能放映大画面的幻灯片,也可以投射直接书写在透明胶片上的文字,或实物,使用方便.(二)投影仪(幻灯机)投影仪(幻灯机)上的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、放大的像.(板书)师我们桌子上放有放大镜,放大镜是凸透镜,也是常用的光学仪器之一.现在用它看书上的字.生甲放大镜能使书上的字放大,字是正立的.生乙放大镜能成正立、放大的像.生丙放大镜成像和照相机、投影仪不同,故大镜成像是正立的,投影仪和照相机成像是倒立的.生丁刚开始移动放大镜,离书越远,字越大,到了一定距离以后,字变模糊.生戊伸直胳膊拿着放大镜看外面的景物是倒立和缩小的.生己放大镜成的像与物在凸透镜同一侧.生庚放大镜成的像打不到屏幕上.师同
19、学们回答的很好.(三)放大镜放大镜是凸透镜,能成正立、放大的像(板书)三、小结本节课我们通过制作和观察了解了如下内容:1.照相机的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、缩小的像.2.投影仪的镜头相当于一个凸透镜,能成倒立、放大的像.3.放大镜是凸透镜,能成正立、放大的像.四、布置作业P59动手动脑学物理.动手动脑学物理答案1.手持一个凸透镜在窗户和室内的白墙之间移动,移到某个位置时,窗框外的景物能在墙上形成一个清晰、缩小、倒立的像.2.凸透镜在灯泡和白墙之间移动时,有两个位置可以在墙上得到所画图案的清晰的像.离灯泡较近的位置,像是放大的;离灯泡较远的位置,像是缩小的,所成的像都是倒立的.3.在透明的
20、玻璃板或塑料片上滴一滴水,这样就做成了水滴放大镜,用它观察课本,看课本上的字,字就被放大了.五、板书设计(一)照相机照相机镜头相当于一个凸透镜,能成一个倒立、缩小的像.(二)投影仪(幻灯机)投影仪(幻灯机)镜头相当于一个凸透镜,能成一个倒立、放大的像.(三)放大镜放大镜是凸透镜,能成一个正立、放大的像.第三节 凸透镜成像的规律教学目标一、知识目标1.理解凸透镜的成像规律.2.知道凸透镜成放大、缩小实像和虚像的条件.二、能力目标1.能在探究活动中,初步获得提出问题的能力.2.通过探究活动,体验科学的全过程和方法.3.通过对凸透镜成像现象的观察分析,总结出凸透镜成像规律,并用列表的方法归纳出凸透镜
21、成放大或缩小、正立或倒立、实像或虚像的条件.培养从物理现象中归纳科学规律的方法.三、德育目标1.通过研究凸透镜成像的实验,以及对其成像规律的分析有意识地渗透辨证唯物主义 观点.2.通过探究活动,激发学生的学习兴趣,培养学生具有对科学的求知欲,乐于探索自然现象和日常生活中的物理学道理,勇于探究日常生活中的物理学规律.3.注意培养学生乐于参与观察、试验、制作的兴趣.4.通过照相机的教学,使学生基本掌握照相机的使用,使学生会用照相机拍自然风景,培养学生的审美情趣.教学重点对凸透镜成像规律的理解和认识.教学难点指导学生在探究过程中,建立起实验与物理模型之间的必然联系.教学方法实验法、观察法、探究法、讨
22、论法.教学用具凸透镜、蜡烛、火柴、光屏、刻度尺.课时安排2课时教学过程一、引入新课师通过上节课的学习,我们知道照相机投影仪里面都有凸透镜,放大镜本身就是凸透镜,并且照相机能使景物在相片上成倒立的像,所成的像比物体小,投影仪能把小的胶片上的画面放大到屏幕上,供大家观看,这就说明所成的像比物体大,是倒立的;放大镜能把小小的物体放大,使我们看清楚它们,所成的像是正立、放大的.你们想进一步了解它们吗?想了解什么?生甲凸透镜在什么条件下成正立的像,什么情况下成倒立的像?生乙什么情况下成放大的像,什么情况成缩小的像?生丙什么情况下用光屏能收到像,什么情况下在光屏上不成像?生丁什么条件下像与物在凸透镜两侧,
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